12岁的小女孩小咲只身来到东京，她将投奔姨妈家，开始自己的初中生涯。在火车站外的大银幕上，一场激烈的战斗场面吸引了小咲的目光。那是纤巧的机械战士之间的战斗，身着白衣的雅典娜动作是那样的迅捷优美，虽然身材力量不及对手高大威猛，可还是以绝对优势战胜了对手。原来这是东京最流行的玩具/游戏—机械天使。小咲觉得这简直棒极了，她也想要一个自己的天使。一位身穿白衣的疑似变态的大叔指引咲到商店买了全套的天使玩具。这一天，用光了身边所有钱的小咲只好徒步走到姨妈家。
小咲终于拥有了属于自己的天使，她为她取名叫“小光”。和小咲一样，小光也是身材瘦小 、短发的女孩。不过，小咲相信，天使的能力不在于身材的大小，她有信心小光一定能战胜对手。在几个新朋友，—虎太郎 、珠代 、鸠子 、还有那个穿白衣的大叔—小一先生的鼓励下，小咲参加了机械天使的比赛。小咲用她那惊人的天赋，一路过关斩将。并结识了更多的朋友。在朋友的帮助和她与小光的努力下，她能否进入最后的全国大赛，和当初看到的白衣天使—全国冠军雅典娜较量呢？